南黃海溫鹽水平分布季節(jié)變化分析

石曉夢　黃磊

【摘 要】黃海是中國與韓國間圍繞的邊緣海，是一個近似南北向的半封閉海域，黃海環(huán)流主要由黃海暖流和黃海沿岸流組成。黃海冷水團以低溫為其主要特征，溫差大、鹽差小，是一種低溫高鹽的獨特水文現(xiàn)象。冷水團的存在，對黃海、渤海甚至東海的捕撈、養(yǎng)殖、經(jīng)濟建設(shè)和軍事活動都有極大的影響，因此對于該冷水團的變化規(guī)律及影響因素的研究具有重要意義。本文依托“東方紅2”綜合科考船實驗平臺，根據(jù)近幾年積累的大量關(guān)于黃海溫度、鹽度、海流資料和有關(guān)觀測結(jié)果，開展對黃海冷水團變化規(guī)律及機制分析的研究。

【關(guān)鍵詞】南黃海冷水團;溫度;鹽度;水平分布

中圖分類號： P731 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）32-0026-004

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.32.011

1 研究概況

1.1 研究海區(qū)地理位置

黃海是半封閉海域，比渤海大而深，是黃河的歸宿，黃河數(shù)不盡的泥沙使之成為世界上接受泥沙最多的陸緣海。它也是一個處于太平洋邊緣地帶的半封閉狀態(tài)的陸架淺海，三面被陸地包圍，位于31°40′-39°50′N、119°10′-126°50′E之間。黃海是一個處于太平洋邊緣地帶的半封閉狀態(tài)的陸架淺海。黃海海底有顯著的特點，其有一50-80m的海槽位于南黃海的中間地帶，古黃河三角洲是這個海槽的北側(cè)沿岸地帶，相對于山東半島和朝鮮半島的大坡度，其海岸線則是一片較為廣闊的平坦地帶。黃海南北界限一般是我國的山東半島的成頭山和朝鮮半島的長白山，長度大概為193公里。其面積與渤海相當(dāng)，平均水深38米，雖然地處山東半島和遼東半島之間，四周卻與我國和朝鮮的四個不同地帶為鄰，即北鄰遼寧，西南傍山東，東鄰朝鮮，西邊則是與渤海相通。

1.2 背景資料

二十世紀中葉，赫崇本（1959）等最先對黃海冷水團的形成機過程和基本性質(zhì)進行了研究，提出了“黃海冷水團是冬季在黃海本地形成的”的重要觀點。之后管秉賢（1963）提出黃海冷水團的單環(huán)結(jié)構(gòu)環(huán)流，發(fā)現(xiàn)黃海冷水團夏季底層冷水的溫度主要取決于當(dāng)年冬季的氣溫，并提出作為冷水團范圍多年變化的指標，8℃線較10℃線為適宜，揭示了水溫變化和冷水團環(huán)流的基本特征。

研究黃海冷水團的季節(jié)變化特征和形成機制多是基于模式模擬，采用實測資料對黃海冷水團的研究多集中在北黃海冷水團，進行南黃海溫鹽變化特征的研究很少。本文通過多年實測CTD資料，對南黃海溫鹽分布作進一步探究。

1.3 觀測資料

本文的觀測資料來自中國海洋大學(xué)“東方紅2”綜合科考船實驗平臺的9個不同航次。數(shù)據(jù)觀測使用SeaBird 911 plus直讀式CTD，是由美國SEA-BIRD ELECTRONICS INC.（海鳥公司）生產(chǎn)的溫、鹽、深綜合剖面測量系統(tǒng)?！皷|方紅2”綜合科考船實驗平臺配備的CTD定期進行維護保養(yǎng)，送往國家海洋計量中心校準，保證觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量。

2 南黃海溫鹽大面分布特征

2.1 春季黃海溫鹽的水平分布特征

在春季的航次有第2、4航次。觀測時間分別是2010.04.20-05.05、2012.05.01-05.22。

第2航次觀測于暮春。第4航次主要觀測于5月上、中旬，在節(jié)氣意義上來說屬于孟夏。

在由冬到夏過渡期的春季季風(fēng)減弱，躍層逐漸形成，表層和底層之間的熱量交換被抑制。在南黃海，如圖1（a），暮春時北黃海表層等溫線整體呈橫著的反S型。在南黃海西部，由北向南溫度由高到低;而在觀測區(qū)域東側(cè)，即南黃海中部，由北向南溫度由低到高。表層鹽度受徑流影響，如圖1（b），離岸附近多有低鹽度區(qū)域。鹽度分布與溫度分布明顯不同，在南黃海南部的中心存在一高鹽核心，鹽度最高的中心位于123°9'E，33°51'N附近。如圖3，底層的溫度分布與底層鹽度分布近似，有一高溫高鹽水舌自南向北伸展。不同于北黃海，暮春的南黃海沒有形成類似黃海冷水團的結(jié)構(gòu)。

而從暮春進入孟夏，如圖2（a），可以看到表層溫度整體明顯升高，觀測區(qū)域的大部分都在12℃及以上。等溫線在南黃海的反S結(jié)構(gòu)消失，取而代之的是一股暖水從南黃海由南向北一直深入北黃海。北黃海的冷水分布于伸入北黃海暖水舌的東西兩側(cè)。

南黃海表層鹽度分布如圖2（b），可以看到南黃海表層鹽度的高鹽核心向北方偏移，鹽度最高區(qū)域的緯度大概位于34°37'N。另外能看到一高鹽水舌由南向北伸入北黃海后向西伸入渤海。孟夏時，在北黃海西側(cè)以及山東半島南部均有一冷水團出現(xiàn)。有一10℃包絡(luò)的暖水舌深入南黃海，在該暖水舌的東側(cè)另有一小塊冷水。底層的溫度分布如圖3（a），8℃的等溫線從南北黃海的分界線處移到南黃海中心，8℃包絡(luò)的水體體積明顯增大。北黃海底層的低溫冷水團到了孟夏體積增大，溫度降低。另外仍可見一高溫高鹽水舌自南向北伸展。但是與暮春相比，該水舌變窄。底層鹽度最高的中心和表層相比有所西移。

2.2 夏季黃海溫鹽的水平分布特征

在夏季的航次有第6航次。觀測時間是2013.06.22-07.11，觀測時間為仲夏。

夏季是全年水溫最高的季節(jié)。南黃海的表層水溫分布如圖4（a），表層鹽度分布如圖4（b）。南黃海表層水溫普遍高于20℃，溫度在18.9～23.6℃之間。表層鹽度受長江徑流影響較大，30.80鹽度線幾乎包絡(luò)調(diào)查區(qū)域的1/3;鹽度最高在觀察區(qū)域東北角，鹽度達32.31。在底層如圖5，可見11℃及以下等溫線呈下凹狀，12℃及以上等溫線呈上凸狀。10℃等溫線的下緣位置到達33°18'N。這一結(jié)果與黃海7月底層溫度多年平均的結(jié)果（陳達熙，1992）十分相近。底層鹽度總體呈自南向北鹽度逐漸減小的形態(tài)。

2.3 秋季黃海溫鹽的水平分布特征

在秋季的航次有第3、5航次。觀測時間分別為2011.11.20-12.07、2012.11.01-11.21。第5航次觀測時間在11月上中旬，第3航次觀測時間在11月下旬到12月中旬。

秋季氣溫降低，風(fēng)混合逐漸加強，水溫逐漸下降，水溫分布正逐漸向冬季的特征轉(zhuǎn)化。進入11月中上旬，觀測區(qū)域的表層溫度分布如圖8（a），表層鹽度分布如圖8（b）。在南黃海，高溫區(qū)分布在蘇北淺灘以及調(diào)查區(qū)域南端的黃海東海分界線附近。最高溫出現(xiàn)在調(diào)查區(qū)域的最南端。表層鹽度分布中能明顯看到在北黃海有一高鹽水舌由東向西延伸，前緣能進入渤海。而在南黃海的表層鹽度分不幾個航次各有不同，第5航次的鹽度（圖8（b）、圖6（b））最高值出現(xiàn)在調(diào)查區(qū)域最南端，而最近航次的鹽度最高值出現(xiàn)在南黃海中部。如圖7（a），在底層的溫度分布中仍可看到冷水團結(jié)構(gòu)，各個航次觀測的秋季冷水團大小有所差別——冷水團的北邊緣能到達北黃海，冷水團主體存在于南黃海。在底層的鹽度（圖7（b））分布中高鹽區(qū)域普遍與冷水團所在區(qū)域重合，冷水團周圍溫鹽梯度大。

待到11月下旬到12月中旬，表層水溫分布如圖6（a），表層水溫整體進一步降低，表層水溫高值在成山頭東南以及觀測區(qū)域南端，溫度最高為16.4℃。底層水溫分布如圖7（a），可以看到冷水團進一步縮小，8℃等溫線包絡(luò)范圍僅剩余很小的部分，南北邊緣在成山頭以東36°15'～37°4'N。

3 結(jié)論

黃海冷水團的產(chǎn)生、消失與黃海暖流有著密切的聯(lián)系，其研究關(guān)系著我國北方海域的軍事構(gòu)建、黃海生態(tài)環(huán)境的保護和開發(fā)、以及捕魚業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展等。此外，黑潮大彎曲和厄爾尼諾事件對黃海冷水團及其氣候的影響也是我們下一步研究的重點。對于黃海冷水團的研究涉及多方面的理論和方法，本文應(yīng)用歷史多源數(shù)據(jù)、與高分辨率數(shù)值模擬進行比對分析，基本得出了4～5月是冷水團的成長期;6～7月是冷水團的強盛期;11月冷水團溫鹽特性已明顯進入衰退期;11月下旬到12月中旬是黃海冷水團溫鹽特性衰亡期的結(jié)論，其溫鹽特性的顯著差異反映了單環(huán)結(jié)構(gòu)環(huán)流的基本特征。

黃海冷水團低溫高鹽的獨特水文現(xiàn)象，有著明顯的年際變化特征。南黃海冷水團在春末已有雛形，明顯出現(xiàn)于夏季，能持續(xù)存在到11月上中旬，逐漸縮減，乃至消失。它的形成過程十分復(fù)雜，與其自身獨特的地形、溫躍層以及海流特征等有關(guān)。劃分為南、北兩個冷水團，共有三個冷中心、兩個高鹽中心。黃海冷水團的冷中心鹽度正呈上升的趨勢，而高鹽中心的鹽度呈下降的趨勢，與沿岸海域溫、鹽度的差異不斷縮小。

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